并联电感计算器
计算三个并联电感的等效电感、交流感抗与总电流。
并联电感网络
输入三个理想电感的电感值,以及电源频率和电压有效值。
了解并联电感
理想、无互感的电感并联时,各支路电压相同。其等效电感遵循倒数关系:等效电感的倒数等于各支路电感倒数之和。对于三个支路,计算器先求三个倒数的总和,再取倒数。结果总是小于最小的单个电感值,就像并联电阻小于最小支路电阻一样。
求出等效电感后,计算器使用 XL = 2 pi f L,计算所选频率下网络的感抗。电压有效值除以感抗,即得理想电源电流有效值。各支路承受相同电压,但电流与各自电感成反比。显示的总电流是这些同相位理想支路电流之和。电压固定时,增加并联电感会降低等效电感和感抗,因此电源电流增大。
并联电感用于均流功率级、滤波网络,以及组合现有元件数值的设计。倒数关系适用于磁场之间没有相互作用的情况。若线圈共用磁芯,或距离足够近而产生显著互感,其同名端方向和耦合系数会改变结果。此时需要耦合电感模型,简单的独立支路公式可能产生误导。
实际电感还具有绕组电阻、磁芯损耗和寄生电容。这些特性使各支路阻抗成为随频率变化的复数。电流可能不只由电感决定,尤其在高频或接近自谐振时。即使标称电感相同,元件公差也可能导致电流分配不均。请检查每个支路的饱和电流及热额定值,因为整个网络看似尚未过载时,某个线圈可能已经达到极限。
本计算器用于三个理想、无互感电感的正弦稳态分析。电感以亨利输入,频率以赫兹输入,施加的电压有效值以伏特输入。允许输入零电压,并会正确得到零电流。只有在所有相关量采用同一约定时,才可用峰值代替有效值。对于实际硬件,请将理想估算与相关数据手册中的阻抗曲线及电流额定值进行比较。
示例
| 输入 | 计算结果 |
|---|---|
| 10, 20, 30 mH;1 kHz;10 V | 5.4545 mH, 34.2719 ohms, 0.2918 A |
| 三个 0.1 H 线圈;60 Hz;12 V | 0.033333 H, 12.5664 ohms, 0.95493 A |
| 三个 1 H 线圈;50 Hz;100 V | 0.333333 H, 104.7198 ohms, 0.95493 A |
如何使用本计算器
- 以亨利为单位,输入三个支路各自的电感值。
- 以赫兹为单位,输入正弦电源频率。
- 输入施加于每个支路两端的电压有效值。
- 选择“计算”,查看等效电感、感抗及总电流。
常见问题
并联电感如何合成?
理想且无互感时,各电感的倒数相加。因此等效电感小于任一支路电感。
并联电感的电流相同吗?
电压相同,但电流不一定相同。电感相等时理想电流相等,电感较小时电流更大。
互感会影响结果吗?
会。磁耦合线圈需要考虑互感及绕组方向的相关项,而本独立电感模型不包含这些因素。
为什么增加支路后总电流会上升?
增加并联支路会降低等效电感及感抗。电压不变时,电源因此提供更大的电流。
不同电感值可以并联吗?
在理想电路分析中可以,倒数公式适用于不同数值。实际硬件中应分别核查支路电流、饱和、电阻及热平衡。